軌道車輛振動實測環(huán)境的譜歸納技術(shù)

鄧辰鑫， 周勁松， 宮 島， 羅 敏

(同濟大學(xué) 鐵道與城市軌道交通研究院， 上海 201804)

隨著我國軌道交通的迅速發(fā)展，軌道車輛的運行速度、載重以及發(fā)車頻次大幅提升，致使軌道車輛振動問題日益凸顯，軸箱及轉(zhuǎn)向架上因振動導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂紋、斷裂和部件脫落現(xiàn)象日趨嚴重，危及行車安全.為了設(shè)計和考核裝備在振動環(huán)境中的安全性及可靠性，必須依據(jù)實測數(shù)據(jù)、振動環(huán)境和規(guī)范標準制定振動環(huán)境歸納譜.我國在航空機載設(shè)備振動環(huán)境譜歸納方面較早地開展了研究[1-2]，同時也制定了振動、沖擊環(huán)境數(shù)據(jù)歸納方法的軍用標準[3]，運用正態(tài)假設(shè)下的數(shù)理統(tǒng)計原理來歸納特征樣本，并以此計算實測譜和規(guī)范譜.研究發(fā)現(xiàn)，振動環(huán)境數(shù)據(jù)歸納方法在軌道交通領(lǐng)域的運用很少.

軌道交通裝備需要經(jīng)過標準[4]檢驗后方可裝車，而國內(nèi)軌道交通裝備在載重、運行速度和振動環(huán)境等方面的檢驗標準各自迥異，裝備開發(fā)者希望掌握國內(nèi)實際車輛運行環(huán)境振動譜，并與振動試驗標準比較，以提高軌道交通裝備的設(shè)計準確性和運行可靠性.丁杰等[5]采用軍用標準GJB/Z126-99對實測數(shù)據(jù)進行歸納，獲得實測1類A級功率譜曲線，并據(jù)此對車載設(shè)備進行疲勞分析.然而，在實際運用中軌道車輛裝備振動數(shù)據(jù)存在大量的非正態(tài)樣本，正態(tài)假設(shè)導(dǎo)致歸納譜誤差的產(chǎn)生.Slifker等[6]提出了Johnson法則，利用正態(tài)擬合函數(shù)方法對非正態(tài)數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換.羅敏等[7]利用Johnson法則對非正態(tài)振動數(shù)據(jù)……